JPH04337388A

JPH04337388A - 金属加工油

Info

Publication number: JPH04337388A
Application number: JP13976691A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakajima; 昭男中島; Masao Fukuda; 雅夫福田; Tsugio Okita; 沖田　次夫
Original assignee: Miyoshi Yushi KK; Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Miyoshi Yushi KK; Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-11-25
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2955891B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属加工油に関するもの
であり、さらに詳しくは炭素数２０以上でシス型二重結
合を有する脂肪酸を含有する脂肪酸を構成脂肪酸とする
トリグリセリドを、異性化して炭素数２０以上でトラン
ス型二重結合を有する脂肪酸を０．５〜３０％含有する
脂肪酸を構成脂肪酸としたトリグリセリドを基油あるい
は油性向上剤としてプレス加工、切削加工、研削加工、
引抜加工、圧延加工等に用いて潤滑性に優れ、かつ低温
での使用及び酸化安定性に優れた金属加工油に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属加工油には、例えば、切削、研削、
圧延、プレス、引き抜き等の加工方式による呼び方と、
また使い方によって水系で使用される水溶性金属加工油
、非水系で使用される油溶性金属加工油がある。このよ
うな金属加工油は基油として、石油系の鉱物油、パーム
油、牛脂、豚脂等の動植物油脂あるいは脂肪酸エステル
等の合成油が用いられている。しかし、これらの基油だ
けでは、金属加工技術の発展に伴う潤滑性能を十分満足
するものでなく、その性能を補うために、油性向上剤、
界面活性剤、錆止め剤、極圧添加剤、消泡剤などさらに
多くの添加剤を配合して用いている。金属加工油として
潤滑性能のほかに、加工速度の高速化に伴う冷却性の向
上が必要とされている。低温で使用出来て冷却性が良く
、酸化安定性の高い油脂が求められていることから、基
油または油性向上剤として動植物油脂に、（１）液状を
保つために不飽和結合を残して水素添加した油脂（特公
昭６３−５２０８０）や（２）長鎖長の脂肪酸基の一部
を飽和短鎖長の脂肪酸基に置換した形のトリグリセリド
（油脂第３７巻６０頁、８６頁、１９８４）等の利用が
報告されている。

【０００３】しかしながら（１）は水素添加を行うため
に融点が高くなり、３５〜５５℃の温度では使えるが、
それ以下の低温で用いるには一定した作業性が得られず
、また乳化して用いる場合の乳化安定性が悪いと言う欠
点がある。また（２）は短鎖長の飽和脂肪酸に炭素数６
〜１２の飽和脂肪酸を用いるため酸化安定性は高く、か
つ１０℃以下の低温でも用いることができるが高温高圧
の過酷な条件での潤滑において潤滑性能が低く、発煙、
発臭が起こり易く、また水系で用いた時に加水分解が起
こり易いと言う問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さらに近年金属加工産
業も種々の素材の加工を行うようになり、また、金属加
工機械も自動化が進み、多種多様になってきた。さらに
、めざましい勢いで新しい素材、新しい加工機械が開発
されている。これに伴い、従来潤滑油剤として用いられ
ていた動植物油脂及びその硬化油やそれらのエステルよ
り、優れた潤滑性を有する油が要望されるようになって
来ていると共に、低温で安定した作業性の下で用い得て
かつ冷却性が良く、さらに長期間分解や酸化等の変質が
起こり難い安定な潤滑剤用基材が求められている。本発
明はこの点に着目しなされたもので、油性金属加工油に
も水溶性金属加工油にも適した潤滑性を持ち、かつ低温
で使用出来て、酸化安定性の高い金属加工油を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意研究した結果、炭素数が２０以上で
シス型二重結合を有する脂肪酸を含有する脂肪酸を構成
脂肪酸とするトリグリセリドを異性化して、炭素数２０
以上でトランス型二重結合を有する脂肪酸を０．５〜３
０％含有する脂肪酸を構成脂肪酸としたトリグリセリド
を基油あるいは油性向上剤として用いることにより、金
属加工油としてすぐれた潤滑性を有することを見い出し
、本発明を完成するに至った。

【０００６】本発明で用いる「炭素数２０以上でシス型
二重結合を有する脂肪酸」（以下これを「シス酸」と言
う）を含有する脂肪酸を構成脂肪酸とするトリグリセリ
ドには、天然油脂または天然油脂をエステル交換や結晶
分別を行って得られる油脂が挙げられるが、天然油脂と
しては、ナタネ油、カラシ油、ダイコン種子油等の十字
架植物の種子油、イワシ油、イカ油、タラ油等の魚油が
、またエステル交換や結晶分別を行って得られる油脂と
しては、上記油脂と炭素数が１８以下の脂肪酸を構成脂
肪酸とする油脂との間でエステル交換して得られるエス
テル交換油脂または上記油脂を分別処理して得られる分
別成分が挙げられ、これらトリグリセリドには構成脂肪
酸中に、炭素数２０以上でシス型二重結合を有する脂肪
酸を１％以上含有するのが好ましい。上記トリグリセリ
ドの異性化は、金属セレン、ヨウ素、亜硝酸、塩化メチ
オニン、塩化スルフリル、硝酸と水銀又は銅、硝酸ナト
リウムと硫酸又は硝酸等により発生する窒素酸化物等の
異性化触媒を用い、１６０〜２５０℃の条件下で処理す
ることにより異性化が起こる。異性化反応によりシス酸
のシス型二重結合がトランス型二重結合に変換する度合
は、１００％は極めて困難であり、５０〜７５％までで
ある。つまり多量のエルシン酸を含有する所謂ハイエル
シン酸ナタネ油はエルシン酸を４５〜６５％含有するが
、これを例えばセレン０．１％を用い、２００℃で０．
５〜３時間加熱撹拌した場合、「炭素数２０以上でトラ
ンス型二重結合を有する脂肪酸」（以下これを「トラン
ス酸」と言う）は２０〜３３％となり、シス酸からトラ
ンス酸への変換率は３６〜６０％である。またシス酸を
１．５％含有するナタネ油を時間を２０分とした以外は
上記と同じ条件下で異性化するとトランス酸含量が０．
５％となり、シス酸からトランス酸への変換率は３３％
であった。これらシス酸、トランス酸の定量はガスクロ
マトグラフ分析法により行った。また異性化反応後、エ
ステル交換や結晶分別を行って、上記のトランス酸含有
量の範囲に入るように調製しても用いることができる。

【０００７】本発明で用いるトランス酸を０．５〜３０
％含有する脂肪酸を構成脂肪酸としたトリグリセリドは
、上記の様に処理して得たトリグリセリドをそのまま用
いることも出来るが、それを他の油脂や潤滑用基材で希
釈して、上記のトランス酸含有量の範囲に入るようにし
ても用いることができる。トランス酸の含有量は０．５
〜３０％の範囲のものが用いられるが、その含有量は１
．０〜２０％の範囲のものが好ましく、さらに１．６〜
１５％の範囲のものがより好ましい。トランス酸の含有
量が０．５％以下であると、潤滑性能が低く、また酸化
安定性が劣り、２０％を越えると潤滑性能がほぼ一定と
なるためトランス酸を３０％以上含有していてもその性
能上のメリットはなく、かつ異性化による融点の上昇が
大きく、低温での使用及び乳化安定性の上で好ましくな
い。

【０００８】本発明の金属加工油は単独でも金属加工油
の基油としてまたは油性向上剤として使用すことができ
、油溶性または水溶性の金属加工油いずれにも用いるこ
とができる。水溶性金属加工油として使用する場合には
、併用する界面活性剤の種類やその量を変えることによ
り、エマルジョンタイプまたソリュブルタイプの金属加
工油として用いることができる。本発明の金属加工油に
は公知の潤滑油添加剤、例えば極圧添加剤、酸化防止剤
、消泡剤、防錆剤、界面活性剤等自由にその目的の為に
使用することができる。以下実施例により本発明を詳細
に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるもの
ではない。

【０００９】

【実施例】実施例中に示す物性値は以下の方法によって
測定した。１）摩擦係数：振子型油性摩擦試験機にて１００℃での
摩擦係数を測定２）焼付荷重：シェル型高速四球摩擦試験機ボール：鋼
１／２インチ昇圧：自動昇圧０．１Ｋｇ／平方ｃｍ／ｓｅｃ測定温度
：常温回転数：６００ｒｐｍ３）切削試験方法：試料油を６０スピンドル油に溶解し
て２０ｗｔ％の溶液として、この溶液を用いて立型内面
引き抜きブローチ試験機により切削抵抗値を測定し、ま
た切削した表面のアラサを触針式アラサ測定機で切削方
向に測定し切削加工時の潤滑性能を評価した。切削条件　　試験機：３ｔｏｎ立型内面引き抜きブロー
チ盤工具　　：１刃辺り切り込み最大０．０５ｍｍ巾７ｍｍ
、ピッチ８ｍｍ、材質ＳＫＨ５５のキーブローチ工具被削材質：Ｓ−４５Ｃ切削速度：２ｍ／ｍｉｎ４）深絞り加工試験 ○試験機：東京試験機製深絞り試験機ポンチ径３２ｍｍφ、ダイス径３５ｍｍφ加工速度１ｍ
／ｍｉｎ ○加工材：アルミ板（ＪＩＳ　　Ａ１１００．０　　厚
さ１ｍｍ）の円盤として１試料油につき６２．４ｍｍφ
（絞り比１．９５）から６８．０ｍｍφ（絞り比２．１
２５）までの８点（径の増加率０．８ｍｍ）を試験に用
いた。 ○試料塗布量：試料油の塗布量が１ｇ／平方ｍとなるよ
うに加工材の両面に塗布した上記条件で試験を行い、成形可能な最高絞り比（限界絞
り比）を求め、深絞り加工の性能を判定した。５）外観性状試料油５０ｇを６０℃で加熱後、２５℃の恒温室に７２
時間静置した後の外観性状を次の評価基準により判定し
た。 ○：結晶発生せず △：僅かに結晶が発生 ×：結晶がかなり発生６）ＡＯＭ試験測定装置：蔵持科学器械製作所製の油脂類安定性試験装
置測定方法：試料油２０ｍｌを２５ｍｍφ×２００ｍｍの
試験管に入れ、９７．８℃のグリセリン浴中で毎秒２．
３３ｍｌの空気を吹き込み、過酸化物価が１００ｍｅｑ
／Ｋｇに達するまでの時間を測定し、酸化安定性を評価
する。

【００１０】試料調製例１常法に従い脱酸、脱色した精製ハイエルシン酸ナタネ油
（以後「Ｈナタネ油」と言う）（ＡＶ＝０．０２、ＩＶ
＝１０２．８、ＳＶ＝１７６．５、炭素数２０以上の不
飽和脂肪酸比率５５．２％）を３ケ用意し、それに金属
セレンをＨナタネ油に対し０．１重量％加え、窒素気流
下２００℃でそれぞれ１５分、３０分、１８０分間撹拌
を行い、それぞれ１１０℃まで冷却後活性白土２ｗｔ％
を加え３０分間撹拌後減圧濾過を行い金属セレンを除去
し、構成脂肪酸中炭素数２０以上かつトランス型二重結
合を含む脂肪酸の含有比率がそれぞれ２０．３％、２８
．７％、３３．２％の異性化油を３ケ得た。試料調製例２常法に従い脱酸、脱色した精製カラシ油（ＡＶ＝０．０
２、ＩＶ＝１１６．９、ＳＶ＝１８２．４、炭素数２０
以上の不飽和脂肪酸比率２６．９％）をヨウ素を０．１
重量％加え、窒素気流下１８０℃で３０分間加熱撹拌を
行い、その後試料調製例１と同様に活性白土処理を行い
、構成脂肪酸中炭素数２０以上かつトランス型２重結合
を含む脂肪酸の含有比率が１２．３％の異性化カラシ油
を得た。試料調製例３常法に従い脱酸、脱色した精製牛脂（ＡＶ＝０．０２、
ＩＶ＝４９．２、ＳＶ＝１９５．０）と試料調製例１で
用いたＨナタネ油を各々８０：２０に配合後試料調製例
１と同様、６０分間異性化を行い、構成脂肪酸中炭素数
２０以上かつトランス型２重結合を含む脂肪酸の含有比
率が５．５％の異性化油を得た。試料調製４常法に従い脱酸、脱色した精製ローエルシン酸ナタネ油
（以後「Ｌナタネ油」と言う）（ＡＶ＝０．０２、ＩＶ
＝１１６．１　、ＳＶ＝１９０．０、炭素数２０以上の
不飽和脂肪酸比率３．３％）を２ケ用意し、試料調製例
１と同様に異性化をそれぞれ１０分間、３０分間行い、
構成脂肪酸中の炭素数２０以上かつトランス型２重結合
を含む脂肪酸の含有比率がそれぞれ０．４％と１．６％
の試料油を得た。試料調製５試料調製例１で用いたＨナタネ油をニッケル触媒Ｎ−１
２２ＡＲＳ（日揮化学製ニッケル分２０％含有）を１．
０ｗｔ％を用い、水素圧０．２Ｋｇ／平方ｃｍ、反応温
度１８０±２℃で水素添加反応を行い、ヨウ素価６６．
０で反応を止め、その後常法に従って触媒を除去し、構
成脂肪酸中の炭素数２０以上かつトランス型２重結合を
含む脂肪酸の含有比率が２１．３％の水素添加したＨナ
タネ油を得た。

【００１１】実施例１〜５、比較例１〜４試料調製例１
〜５で得られた異性化Ｈナタネ油（トランス酸含有量２
０．３％、２８．７％と３３．２％の３種）異性化カラ
シ油（トランス酸含有量１２．３％）異性化混合油（牛
脂＋Ｈナタネ油、トランス酸含有量５．５％）、異性化
Ｌナタネ油（トランス酸含有量０．４％と１．６％の２
種）、水添Ｈナタネ油（トランス酸含有量２１．３％）
をそのまま用いて摩擦係数、焼付荷重、外観性状、ＡＯ
Ｍの測定を行い、さらに切削試験、深絞り加工試験を行
い、切削抵抗、表面アラサ、限界絞り比を測定した。そ
れらの結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【発明の効果】以上の様に本発明の金属加工油は、異性
化により得られる炭素数２０以上のトランス酸をトリグ
リセリドの構成脂肪酸として含有することにより、潤滑
性に優れ、また従来の水素添加による方法に比較して融
点の上昇が低いために流動性が良く、低温での作業性及
び冷却性に優れ、かつ酸化安定性の優れていると言う特
徴を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　炭素数２０以上でシス型二重結合を有
する脂肪酸を構成脂肪酸とするトリグリセリドを、異性
化して炭素数２０以上でトランス型二重結合を有する脂
肪酸を０．５〜３０％含有する脂肪酸を構成脂肪酸とし
たトリグリセリドを用いることを特徴とする金属加工油
。